자외광 여기 NF3/H2 가스를 사용한 웨이퍼 세정 공정에서 자연 산화막 제거의 반응 기구

Abstract

반도체 소자의 고집적화, 고성능화와 신뢰도 향상을 위해서 가장 중요한 기술 중의하나인 웨이퍼 세정 공정은 가공 선폭이 sub-quarter micron이하로 줄어듦에 따라 소자의수율과 신뢰성에 점점더 큰 영향을 미친다. 특히 design rule이 감소함에 따라 고종횡비contact hole 세정을 통한 접촉 저항의 저감 및 신뢰도 향상, 양질의 thin gate 산화막 및 다층 절연막의 형성을 위한 자연산화막의 완전 제거 및 재 성장 등의 공정을 구현하기위해서는 기존의 습식 세정 공정의 한계로 인해서 건식 세정 공정의 개발이 필수적이라 할수 있다. 이러한 건식 세정 공정으로는 remote hydrogen or chlorine plasma cleaning,HF vapor cleaning 및 UV/O3 cleaning공정등이 있는데, 특히 향후 박막화가 심화 되면서절대적으로 요구되는 우수한 계면성질의 확보를 위해서는 표면 조도의 제어가 절대적이라할때 건식 세정 공정중에서 표면에 결함을 유발하지 않는 광화학 세정 공정이 여타의 건식세정 공정에 비해 특히 유망한 공정중의 하나로 주목받고 있다. 본 연구의 목적은 기존의 습식 세정 세정 공정의 한계를 보완하고, 제어가 용이하며 복합공정(Clusterization)에 적합한 건식 세정 공정 중 광여기 세정공정의 가스 화학 및 반응 기구와 표면 조도의 개선 등에 관하여 연구하였다.